Меню змесціва
● Склад і ўласцівасці
>> Карбід вальфрама
>> Сталь
>> Табліца параўнання
● Цяжкасць
● Вынослівасць
● Насіць супраціў
● Цеплавая ўстойлівасць
● Трываласць на расцяжэнне
● Прыкладанне
>> Карбід вальфрама
>> Сталь
● Кошт і вытворчасць
● Перавагі і недахопы
>> Карбід вальфрама
>> Сталь
● Ці мацнейшы карбід вальфраму мацней, чым сталь?
>> Калі выкарыстоўваць карбід вальфраму
>> Калі выкарыстоўваць сталь
● Выснова
● FAQ
>> 1. У чым галоўная розніца паміж карбідам вальфраму і сталі?
>> 2. Які матэрыял лепш для рэзкі інструментаў, карбіду вальфраму або сталі?
>> 3. Як цеплавая ўстойлівасць у карбіду вальфраму параўноўваецца са сталі?
>> 4. Якія агульныя прыкладанні карбіду вальфраму?
>> 5. Якія агульныя прыкладанні сталі?
● Цытаты:
Карбід і сталь вальфраму з'яўляюцца папулярнымі матэрыяламі ў вытворчасці, будаўніцтве і іншых галінах. Кожны матэрыял мае унікальныя ўласцівасці, якія робяць яго прыдатным для розных прыкладанняў. Карбід вальфраму - гэта злучэнне, вядомая сваёй цвёрдасцю і ўстойлівасцю, у той час як сталь вядомая сваёй трываласцю і трываласцю на расцяжэнне [4]. У гэтым артыкуле мы параўнаем уласцівасці карбіду і сталі вальфраму, каб вызначыць, які матэрыял мацнейшы і лепш падыходзіць для канкрэтных прыкладанняў.
Склад і ўласцівасці
Карбід вальфрама
Карбід вальфраму - гэта злучэнне, якое складаецца з роўных частак вальфраму і вугляроду, з хімічнай формулай WC [4]. Атомы размяшчаюцца ў крышталічнай структуры рашоткі, даючы ёй незвычайную цвёрдасць [4]. Карбід вальфраму мае цвёрдасць, якая займае толькі алмаз па шкале Mohs, што робіць яго адным з самых складаных матэрыялаў [4].
Сталь
Сталь - гэта сплаў жалеза і вугляроду, з іншымі элементамі, якія дадаюцца для дасягнення пэўных уласцівасцей. Высокахуткасная сталь (HSS)-гэта тып сталі, які звычайна выкарыстоўваецца для рэжучых інструментаў з-за яго цвёрдасці і цеплааддачы [1].
Параўнанне табліцы
| ўласцівасці |
вальфраму карбіду |
сталі |
| Цяжкасць |
85-95 HRA [1] |
62-65 HRC (хуткасная сталь) [1] |
| Вынослівасць |
Далікатны [1] |
0,18-0,32 MJ/M2 (хуткасная сталь) [1] |
| Насіць супраціў |
Вышэйшы [1] |
Ніжэй, чым карбід вальфраму [1] |
| Цеплавая ўстойлівасць |
Да 800-1000 ° С [1] |
Цвёрдасць памяншаецца вышэй за 500 ° С [1] |
| Трываласць на расцяжэнне |
Да 500 000 фунтаў на квадратны квадрат [9] |
Ад 100 000 да 150 000 фунтаў на кв.дюйм [9] |
| Шчыльнасць |
Прыблізна 15 г/см3 [11] |
Прыблізна 7,9 г/см3 [11] |
| Эластычны модуль |
630 GPA [11] |
190 GPA [11] |
Цяжкасць
Карбід вальфраму значна цяжэй, чым сталь. Карбідныя інструменты звычайна маюць цвёрдасць 85-95 HRA, у той час як інструменты хуткаснай сталі (HSS) вар'іруюцца ад 62-65 HRC [1]. Гэтая цудоўная цвёрдасць дазваляе карбіду падтрымліваць больш рэзкі краю на працягу больш працяглых перыядаў і больш эфектыўна машынных матэрыялаў [1].
Вынослівасць
Сталь звычайна праяўляе вялікую трываласць у параўнанні з карбідам [1]. Высокахуткасная сталь аказвае на трываласць 0,18-0,32 мДж/м2, што робіць яе больш устойлівай да скола і паломкі [1]. Карбід, будучы керамічным матэрыялам, больш далікатны і схільны да разбурэння пад ударам, нягледзячы на яго больш высокую цвёрдасць [1].
Насіць супраціў
Карбід дэманструе цудоўную зносу ў параўнанні са сталі [1]. Высокая цвёрдасць і наяўнасць цвёрдых карбідных часціц у яго мікраструктуры спрыяюць гэтаму ўласцівасці [1]. Карбідныя інструменты падтрымліваюць іх пярэдні край і стабільнасць памераў на працягу больш працяглых перыядаў, асабліва пры апрацоўцы абразіўных матэрыялаў [1] [2].
Цеплавая ўстойлівасць
Карбід вальфраму пераўзыходзіць сталь у цеплавой устойлівасці. Карбідныя інструменты могуць падтрымліваць сваю цвёрдасць і эфектыўнасць рэзкі пры тэмпературы да 800-1000 ° С [1]. Цвёрдасць хуткасных сталёвых інструментаў пачынае значна зніжацца пры тэмпературы вышэй за 500 ° С [1].
Трываласць на расцяжэнне
Вальфрама можа пахваліцца трываласцю пры расцяжэнні каля 500 000 фунтаў на кв. Гэта робіць вальфраму ідэальным для прымянення, якія патрабуюць высокай трываласці і мінімальнай дэфармацыі [9].
Прыкладанне
Карбід вальфрама
Карбід вальфраму выкарыстоўваецца ў розных прымяненнях з -за яго цвёрдасці, зносу і цеплааддачы [7]. Гэтыя прыкладанні ўключаюць:
- Рэжучыя інструменты для апрацоўкі, такія як буравыя біты [7] [10]
- Устойлівыя да зносу дэталяў, такіх як асадкі і падшыпнікі [3]
- Інструменты свідравання для майнинга і бурэння [7]
- Хірургічныя інструменты з -за іх прадукцыйнасці і ўстойлівасці да карозіі [10]
- Кампаненты, якія павінны вытрымліваць высокія тэмпературы [5]
Сталь
Сталь выкарыстоўваецца ў розных прымяненнях з-за яго трываласці, трываласці на разрыў і эканамічнай эфектыўнасці [5]. Гэтыя прыкладанні ўключаюць:
- Рэжучыя інструменты, такія як дрылі, краны і піла [5]
- Структурныя кампаненты ў будаўніцтве, такія як бэлькі і калоны [10]
- Аўтамабільныя кампаненты, такія як перадачы і восі
- зашпількі, такія як балты і шрубы
Кошт і вытворчасць
Высокахуткасная сталь звычайна танней для атрымання і пакупкі [5]. Карбід вальфраму, хоць і даражэй, прапануе больш працяглы тэрмін службы і лепшую прадукцыйнасць у складаных умовах [5]. Гэта робіць карбід вальфраму больш эканамічным у доўгатэрміновай перспектыве, асабліва для асяроддзя з высокім узроўнем адзення [5]. Вытворчасць карбіду вальфраму прадугледжвае спеканне, працэс, які патрабуе складанага абсталявання і метадаў, што спрыяе яго больш высокай кошту [5]. У адрозненне ад гэтага, HSS можа вырабляцца з выкарыстаннем больш звычайных метадаў металургіі [5].
Перавагі і недахопы
Карбід вальфрама
Перавагі:
- Высокая цвёрдасць [1]
- Выдатная ўстойлівасць да зносу [1]
- Высокая цеплавая ўстойлівасць [1]
- Высокая трываласць на сціск [2]
- Падтрымлівае структурную цэласнасць пры стрэсе [2]
Недахопы:
- далікатны і схільны да разбурэння пры ўздзеянні [1]
- даражэй, чым сталь [5]
- патрабуе складаных метадаў вытворчасці [5]
Сталь
Перавагі:
- Высокая трываласць [1]
- Больш устойлівы да скола і паломкі [1]
- Менш дарагі, чым карбід вальфраму [5]
- можа быць выраблена з выкарыстаннем звычайных метадаў металургіі [5]
Недахопы:
- меншая цвёрдасць, чым карбід вальфраму [1]
- меншая ўстойлівасць да зносу, чым карбід вальфраму [1]
- Цвёрдасць значна памяншаецца пры тэмпературы вышэй за 500 ° С [1]
Ці мацнейшы карбід вальфраму мацней, чым сталь?
Карбід вальфраму мацнейшы за сталь, у плане цвёрдасці, зносу, цеплавой устойлівасці і трываласці на сціск [1] [2]. Аднак сталь больш жорсткая і ўстойлівая да ўздзеяння [1]. Выбар паміж карбідам вальфрама і сталі залежыць ад канкрэтнага прымянення і неабходных уласцівасцей [5].
Калі выкарыстоўваць карбід вальфраму
Карбід вальфраму з'яўляецца пераважным выбарам для экстрэмальных умоў, калі патрабуецца высокая цвёрдасць, зносаўстойлівасць і тэмпературу [5]. Ён ідэальна падыходзіць для такіх прыкладанняў, як рэжучыя інструменты, устойлівыя да зносу дэталяў і інструменты свідравання [7].
Калі выкарыстоўваць сталь
Сталь дастаткова для агульных выразаў і з'яўляецца больш эканамічна эфектыўнай для некаторых прыкладанняў [5]. Ідэальна падыходзіць для прыкладанняў, дзе патрабуюцца трываласць і ўдарнасць, напрыклад, структурныя кампаненты і аўтамабільныя дэталі [10].
Выснова
У заключэнне карбід і сталь вальфраму - гэта два розныя матэрыялы з унікальнымі ўласцівасцямі, якія робяць іх прыдатнымі для розных прыкладанняў. Карбід вальфраму мацнейшы за сталь, у плане цвёрдасці, зносу, цеплавой устойлівасці і трываласці на сціск [1] [2]. Аднак сталь больш жорсткая і ўстойлівая да ўздзеяння [1]. Выбар паміж карбідам вальфрама і сталі залежыць ад канкрэтнага прымянення і неабходных уласцівасцей [5]. Калі патрабуецца высокая цвёрдасць, зносаўстойлівасць і ўстойлівасць тэмпературы, карбід вальфраму з'яўляецца пераважным выбарам [5]. Калі патрабуецца трываласць і ўстойлівасць, сталь з'яўляецца лепшым варыянтам [1].
FAQ
1. У чым галоўная розніца паміж карбідам вальфраму і сталі?
Карбід вальфраму - гэта злучэнне, вядомая сваёй выключнай цвёрдасцю і зносам, што робіць яго ідэальным для прымянення, якія патрабуюць надзвычайнай трываласці і дакладнасці [4] [5]. З іншага боку, сталь вядомая сваёй трываласцю і трываласцю на расцяжэнне і з'яўляецца больш эканамічнай для некаторых прыкладанняў [5].
2. Які матэрыял лепш для рэзкі інструментаў, карбіду вальфраму або сталі?
Карбід вальфраму, як правіла, лепш для рэзкі інструментаў з -за яго цудоўнай цвёрдасці і зносу [1] [5]. Ён можа падтрымліваць больш рэзкі краю на працягу больш працяглых перыядаў і больш эфектыўна машынныя матэрыялы [1]. Аднак сталёвыя рэжучыя інструменты больш эканамічна эфектыўныя для агульных задач рэзкі [5].
3. Як цеплавая ўстойлівасць у карбіду вальфраму параўноўваецца са сталі?
Карбід вальфраму пераўзыходзіць сталь у цеплааддачы [1]. Карбідныя інструменты могуць падтрымліваць сваю цвёрдасць і эфектыўнасць рэзкі пры тэмпературы да 800-1000 ° С, у той час як цвёрдасць хуткасных сталёвых інструментаў пачынае значна зніжацца пры тэмпературы вышэй за 500 ° С [1].
4. Якія агульныя прыкладанні карбіду вальфраму?
Карбід вальфраму звычайна выкарыстоўваецца ў рэжучых інструментах для апрацоўкі, устойлівых да зносу дэталяў, інструментаў бурэння для горназдабыўной і буравой прамысловасці, хірургічных інструментаў і кампанентаў, якія павінны вытрымліваць высокія тэмпературы [7] [10].
5. Якія агульныя прыкладанні сталі?
Сталь звычайна выкарыстоўваецца ў рэжучых інструментах, структурных кампанентах у будаўніцтве, аўтамабільных кампанентах і зашпількі [5] [10].
Цытаты:
[1] https://cowseal.com/carbide-vs-steel/
[2] https://passionblade.com/is-tungsten-carbide-stronger-than-steel/
[3] https://www.dymetalloys.co.uk/what-is-tungsten-carbide/tungsten-carbide-grades-applications
[4] https://be-cu.com/blog/tungsten-steel-vs-tungsten-carbide/
[5] https://www.carbide-products.com/blog/tungsten-carbide-and-hss/
[6] https://www.makeitfrom.com/compare/aisi-316l-s31603-stainless-steel/tungsten-carbide-wc
[7] https://eurobalt.net/blog/2022/03/28/all-the-applications-of-tungsten-carbide/
[8] https://www.mycarbides.com/is-tungsten-carbide-stronger-than-steel/
[9] https://shop.machinemfg.com/tungsten-vs-steel-a-comprehanse-analysis/
[10] https://www.tungco.com/insights/blog/5-tungsten-carbide-applications/
[11] https://www.makeitfrom.com/compare/astm-a36-s400-s275-structural-carbon-steel/tungsten-carbide-wc
